(Phys.org) — Une nouvelle version de la technologie « spaser » à l'étude pourrait signifier que les téléphones mobiles deviennent si petits, efficace, et flexibles, ils pourraient être imprimés sur des vêtements.

Une équipe de chercheurs du département d'ingénierie des systèmes électriques et informatiques (ECSE) de l'Université Monash a modélisé le premier spaser au monde (amplification de plasmon de surface par émission stimulée de rayonnement) entièrement en carbone.

Un spaser est en fait un laser nanométrique ou un nanolaser. Il émet un faisceau de lumière grâce à la vibration d'électrons libres, plutôt que le processus d'émission d'ondes électromagnétiques encombrant d'un laser traditionnel.

Le doctorant et chercheur principal Chanaka Rupasinghe a déclaré que la conception modélisée du spaser utilisant du carbone offrirait de nombreux avantages.

"D'autres spasers conçus à ce jour sont constitués de nanoparticules d'or ou d'argent et de points quantiques semi-conducteurs tandis que notre dispositif serait composé d'un résonateur au graphène et d'un élément de gain en nanotube de carbone, " dit Chanaka.

"L'utilisation du carbone signifie que notre spaser serait plus robuste et flexible, fonctionnerait à des températures élevées, et soyez respectueux de l'environnement.

« En raison de ces propriétés, il est possible qu'à l'avenir, un téléphone portable extrêmement fin puisse être imprimé sur des vêtements."

Les dispositifs à base de Spaser peuvent être utilisés comme alternative aux dispositifs actuels à base de transistors tels que les microprocesseurs, Mémoire, et des écrans pour surmonter les limitations actuelles de miniaturisation et de bande passante.

Les chercheurs ont choisi de développer le spaser en utilisant du graphène et des nanotubes de carbone. Ils sont plus de cent fois plus résistants que l'acier et peuvent conduire la chaleur et l'électricité bien mieux que le cuivre. Ils peuvent également résister à des températures élevées.

Leurs recherches ont montré pour la première fois que le graphène et les nanotubes de carbone peuvent interagir et se transférer de l'énergie par la lumière. Ces interactions optiques sont très rapides et économes en énergie, et conviennent donc à des applications telles que les puces informatiques.

« Le graphène et les nanotubes de carbone peuvent être utilisés dans des applications où vous avez besoin de solides, poids léger, conduire, et des matériaux thermiquement stables grâce à leur excellente mécanique, propriétés électriques et optiques. Ils ont été testés comme des antennes nanométriques, conducteurs électriques et guides d'ondes, " dit Chanaka.

Chanaka a déclaré qu'un spaser générait des champs électriques de haute intensité concentrés dans un espace à l'échelle nanométrique. Celles-ci sont beaucoup plus fortes que celles générées par l'illumination de nanoparticules métalliques par un laser dans des applications telles que la thérapie contre le cancer.

« Les scientifiques ont déjà trouvé des moyens de guider les nanoparticules à proximité des cellules cancéreuses. Nous pouvons déplacer le graphène et les nanotubes de carbone en suivant ces techniques et utiliser les champs de concentration élevés générés par les phénomènes de spasing pour détruire les cellules cancéreuses individuelles sans endommager les cellules saines du corps. " dit Chanaka.

L'article a été publié en ACS Nano .